Projektowanie transformatorów wyjściowych (RiK 1974/12)
- Szczegóły
- Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec
- Odsłony: 7864
PROJEKTOWANIE TRANSFORMATORÓW WYJŚCIOWYCH
Radioamator i Krótkofalowiec Polski, Rok 24, grudzień 1974r., Numer 12.
Jeszcze dość licznie budowane są przez radioamatorów lampowe wzmacniacze małej częstotliwości, zwłaszcza o większej mocy. Najtrudniejszym do zaprojektowania i wykonania elementem tych wzmacniaczy jest transformator wyjściowy. Świadczą o tym napływające do redakcji zapytania i prośby o pomoc w obliczeniach. Podane tu w zwięzłym ujęciu podstawowe zasady projektowania transformatorów przewidzianych do wykonania w warunkach amatorskich, powinny zadośćuczynić życzeniom zainteresowanych czytelników.
Zasady projektowania transformatorów małej częstotliwości w warunkach amatorskich różnią się nieco od stosowanych w przemyśle. W pierwszej kolejności określa się w przybliżeniu, jaki rdzeń jest potrzebny do projektowanego wzmacniacza. Następnie poszukuje się mniej więcej odpowiedniego rdzenia, a po jego zdobyciu przeprowadza się dalsze obliczenia dotyczące uzwojeń. Po ustaleniu przybliżonych danych co do potrzebnych drutów nawojowych, nabywa się druty o średnicach zbliżonych do wytypowanych i wówczas dopiero ostatecznie określa się liczby zwojów poszczególnych uzwojeń.
Podstawowe zależności wiążące zjawiska w transformatorze wynikają z następującego wzoru:
Etr = 6,28⋅f⋅n⋅Q⋅B⋅10-4 (1)
w którym:
- Etr - amplituda siły przeciwelektromotorycznej indukowanej w uzwojeniu pierwotnym, w przybliżeniu równa amplitudzie doprowadzanego napięcia [V],
- f - częstotliwość [Hz],
- Q - przekrój czynny rdzenia [cm2],
- n - liczba zwojów uzwojenia,
- B - największa wartość indukcji w rdzeniu [T].
Wartość siły przeciwelektromotorycznej jest związana z napięciem zmiennym stopnia końcowego wzmacniacza i wynika z mocy i oporu roboczego. Największa i najmniejsza częstotliwość pasma przepustowego wynika z założeń. Największa dopuszczalna wartość indukcji w rdzeniu nie powinna przekraczać 0,6T. Dla transformatorów wzmacniaczy Hi-Fi zaleca się przyjęcie 0,4T. W podanym wzorze pozostały dwie niewiadome: przekrój rdzenia (Q) i liczba zwojów (n). Przekrój rdzenia ustalamy w przybliżeniu ze wzoru:
w którym:
- Pwy - moc wyjściowa wzmacniacza.
O ile to możliwe, dążymy do budowy transformatora o dużym przekroju rdzenia, co umożliwi zmniejszenie liczby zwojów w uzwojeniach. Jest to ważne zarówno ze względu na niepożądaną indukcyjność rozproszenia transformatora jak i stopień trudności jego wykonania. W transformatorach złożonych z blach z otworami na śruby mocujące należy zbadać, czy przekrój rdzenia w pobliżu śrub nie jest mniejszy od przekroju kolumny głównej.
Uproszczone układy zastępcze transformatora przedstawiono na rys. 1. Przy częstotliwości najmniejszej należy brać pod uwagę wpływ indukcyjności pierwotnego uzwojenia transformatora, która jest dołączona równolegle do właściwego obciążenia wzmacniacza. W większości przypadków właśnie konieczność uzyskania wystarczająco dużej wartości tej indukcyjności określa liczbą zwojów uzwojenia pierwotnego. Przy częstotliwościach średnich (przyjmuje się 1000Hz) istotną rolę odgrywają tylko rezystancje uzwojeń. Przy częstotliwościach wielkich zaznacza się wpływ indukcyjności rozproszenia, której wartość zależy od liczby zwojów, schematu uzwojenia transformatora i jakości jego wykonania. Indukcyjność ta, w połączeniu z pojemnościami międzyuzwojeniowymi, tworzy filtr dolnoprzepustowy ograniczający pasmo przepustowe transformatora.
Rys. 1. Uproszczone układy zastępcze transformatora.
a - układ zastępczy dla częstotliwości najmniejszych,
b - układ zastępczy dla częstotliwości średnich,
c - układ zastępczy dla częstotliwości wielkich (tony wysokie i ultradźwięki).
Czytaj więcej: Projektowanie transformatorów wyjściowych (RiK 1974/12)
Przelicznik tranzystorowy o pojemności zliczania 104 impulsów, produkcji BUTJ.
Kabina telewizjofoniczna demonstrowana przez jedną z firm japońskich.
